中國研製成功固體衝壓發動機，獲得山寨歐洲流星導彈能力

圖：流星導彈

根據科技日報的報道，中國航天科技集團四院研製的可變流量固體衝壓發動機在近日連續兩次試飛獲得圓滿成功，具備型號工程應用條件。

簡單的說，中國現在已經具備研製類似於歐洲流星導彈的工程條件，其關鍵的發動機設計技術已經基本成熟。

空空導彈又要飛得遠，又要飛得快，性能設計就會相互矛盾。因為飛行器在空氣中高速飛行的時候，阻力是與速度的平方成正比關係的；也就是速度提升到原來2倍，阻力至少是原來4倍以上。

圖：傳統固體火箭發動機，一點火就燃料一次性全部燒光，不可調節，無法管理能量

特別是傳統的固體燃料火箭發動機的導彈，如果要追求飛得快，那麼它會在很短時間內就把燃料全部燒光，推動導彈獲得很高的飛行速度。充足的能量，能使得導彈在較近的射程內具備特別大的不可逃逸區——也就是必殺能力。

但是這個時候導彈的阻力也會特別高，很快就會把動能耗盡，速度衰減特別快，在遠距離能量很低，反而不能維持較遠的射程。

實際上這種情況非常類似於跑步運動員，沒有人能同時在短跑和長跑上獲得最強的表現水平——短跑運動員肌肉粗壯，輸出功率大，短距離加速快；長跑運動員肌肉瘦削，自身重量小、消耗能量少，更有利於長時間遠距離運動。

圖：流星導彈的結構，相當於給導彈裝上油門，按需加速

而可變流量的固體衝壓發動機，它的性能優勢點來自兩個方面。其一是它的大部分氧化劑都是來自空氣中的氧氣，相當於額外攜帶了更多的燃料；第二是它的流量可以變化，也就是能根據目標的遠近等信息，規划出最合理的燃燒過程，將整個飛行過程中不必要的阻力減小到最低。

但是這種設計也有不少無法避免的問題，使得它理論上的優勢被大幅度縮水。其中最主要的問題來自三個方面：

首先是它需要進氣道和調節機構，這佔據了很大一部分比例導彈的內部空間和重量。其次是進氣道本身會帶來很大的阻力，導彈截面積的增加還在其次，最主要的問題是它與彈體和彈翼之間形成的高速干擾阻力。最後則是進氣道結構本身在高速下的熱、力學變形，使得它對於試驗、設計、製造的要求特別高，綜合研製成本和技術難度，遠遠高於傳統的圓筒狀彈體加彈翼結構布局的導彈。

因此在此次官方八股的報道中，「其具有成本低、能量高、可控性強、結構緊湊簡單等優點，受到各國重視」的論述中；「能量高、可控性強」兩點是真的，所謂「成本低和結構緊湊簡單」，則完全是顛倒黑白鬍說八道。

圖：鷹擊-12價格昂貴的最大原因，不是材料和工藝昂貴，而是需要的高成本試驗數量太多了

而且在動力系統工作的可靠性上，這類發動機是不可能比得上固體火箭發動機的——因為其進氣調節的難度非常大，保持穩定燃燒的條件相當苛刻。事實上這是高速衝壓導彈研製難度非常高、價格最昂貴的核心原因，因為以前的工程經驗和結論在這類導彈上很難起作用，每一個數據和細節，都需要專門、大量的昂貴試驗來獲得。

而這類導彈所需要的高強度、高耐熱的材料，高難度的工藝，加工過程中居高不下的廢品率，反倒是整個昂貴价格中比較次要的因素。

圖：AIM120導彈採用了傳統的火箭發動機技術路線，但不斷改進後的性能也很好。目前國內主流的空空導彈發動機設計思路，和AIM120系列是同一個方向的。

圖：雙脈衝固體火箭發動機，可以間歇點火，跑一段歇一會再加速衝刺，有效加大射程

目前變流量固體衝壓發動機的最大競爭對手，來自於能夠2次甚至多次點火的改進型固體火箭發動機。這類脈衝固體火箭發動機，也能夠實現較為高效率的能量管理表現，雖然在同等推進劑重量下的能量、可控程度都不及變流量固體衝壓發動機；但是它結構緊湊、彈體阻力小、可靠性高、綜合成本低的特性，使得它在總體性能上並不落下風。

而且最重要的一點是，國內在脈衝火箭發動機上的進度研製的更快、成熟的更早；目前在國內新型空空導彈的競爭中，變流量固體衝壓發動機由於進度已經落後了幾年的關係，已經處於幾乎先機盡喪的境地。

從目前的情況來看，四院的這個發動機，並不一定能在國內新一代空空導彈的方案競爭中獲勝；倒是在遠期的將來，更有可能用於對地和對海導彈的方案設計。

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